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[NRIMNews1968-05.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/3b0c98ca-a5ac-48ba-b91c-1f1dcfbfceb8/download)

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吉村 浩

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[金材技研ニュース 1968 No.5](https://mdr.nims.go.jp/datasets/50936874-2587-4c55-b6ba-fde19e5988d1)

## Fulltext

金材技研ニュース　1968　No.5i①一．ゼEoo一一〇旦ω⊂oo○コーooo－oo＝あ○蜆oo一］o－Eo－ooO］’oo’0E0f000眈o〇一一〇〇一〇一眈○眈ωEo．但≧聖三…ω…Z－ooω］0f←■1一0．5金属材料技術研究所金材技研におもう　金属材料技術研究所も今年で創立11年を経過しその内容も充実して，揺藍期を過ぎていよいよ活動期に入ったのである。科学技術の進展は益々その規模と内容を新たにし，所謂第二産業革命期を迎えようとしている。　わが国国民経済の発展の為，国内各層能力の一層の発揚を必要とする時期となったが，政府も科学技術の開発進展に具体的に取組む態勢を固めて「科学技術基本法案」を国会に提出し，その成立に努力している。　　　　　　　　　　　　　　とうとう　国際的には資本白由化の波は稲涌として押寄せてくる。国内の世論もこれを受止める為には，わが国の確固たる科学技術の確立が最も緊要のことと論ぜられている。原子力活用の開発が強力に進められ，又宇宙開発・海洋開発等の大型プロジェクトの開発が夫々強力に進められんとしている。しかしこれらプロジェクト開発を内容的に考察するとき，素材としての金属材料については尚解明を要する幾多の要素が残されている。これらは夫々一つ一つ地道に掘り下げて研究開発に進まなけれぼならないO　最近，橋本所長の御案内で金属材料技術研究所の諸設備を見る機会を得，又研究のテーマ等も詳しく聞くことができたが，数年前に比べて，最新鋭の研究設備が多数整備され，又研究の業績も目覚しい伸張を示されていることは誠に喜ぼしい次第である・又基礎研究，応用研究更に技術開発研究にも取組んで努力されている模様を見て，誠に霊繋瞥婁難質湯川正夫（1）心強く感じた次第　　一　　　　　　’　　。ザである・　　ゑ　｛　　1、こ享鴛鶯骨　　　　㍗顯残ポ秦　ザ目標を目指しての研究が進められることが望ましいと思う。そして応用研究の部門に最重点を置き，前記大型プロジェクト等の開発のべ一スとなる金属材料の開発を推進されることを期待したい。更に技術開発研究即ち工業化研究については実験設備も研究所としてはかたり大型のものが必要となり，又研究に必要な材料も大量となる為，出来得れぼ学会等の共同研究委員会と緊密た連繋を取り，且つ企業各杜との共同実施の方向に進むことが望ましいと思う。　今回，政府も技術の白由化に踏み切ったので海外からの技術の進攻も予想されるが，金属材料に関連する部面ではわが国の研究能力，研究成果の活用等は諸外国に較べて決して遜色のないものと考えられるので，充分白信をもって対処し得ると　　　　　　　　　　　　　　　　　（次頁へ）Ni－10wt％Ti合金の時効初期について　強磁性ニッヶル基Ti合金の過飽和固溶体からの析出過程は，変調構造→中聞相（faCe　CeDte－sed　tetragonal，c／a～1）一一・安定相（hexagona1）とされている。時効初期にあらわれる変調構造の存在はX線Debye－Scherrer写真における主反射線の両脇に付加的な反射線一side　bands一が認められることから確かめられる。この様なsidebandsは，1940年にはじめてCu－Ni－Fe合金において発見され，それ以来合金中の溶質原子濃度分布が周期性をもつ変調構造として解釈されている。またその形成機構は一般の析出について考えられている核生成一成長機構とは異ったスピノーダル内での分解機構によると信じられている・スピノーダル分解の特徴は，核形成に対するエネルギーを必要としないことで，非常に短時問の時効でも徴細な析出物が形成される。しかし現在のところ変調構造の形成については不明の点も多く、さらに実験事実の集積を必要とする様に思われる。　一方応用的な観点に立ってこの構造の詳細を調べることが将来合金開発に役立つ可能性も期待される。すなわち合金中に微細でcoherentな析出物が均一に分布して通常の析出物に比較して不均一なCOarSeningを起しにくい点，スピノーダル反応が完了Lないうちは他の拡散機構による析出反応が抑制されており，合金中の種々の構造欠陥に影響されずに均」な析出が形成される点などから適当な組成と適当な熱処理条件を求めて，その合金の最良の材料特性を引きだすことが実現できるかも知れないからである。　非鉄金属材料研究部第1研究室では，先にCu－4％Ti合金の変調構造について合金の硬さ・引張り強さ・電気抵抗に及ぽす影響を調べた。今回は同様な構造を形成する合金としてNi－10wt％Ti400300200Hv（L＝ユkg〕15min　2hr　　20hr　　240hr図1　600丁時効における硬化舳線合金をえらび，薄膜透過電子顕微鏡観察を行なって本合金の時効初期にみられる析出過程について調べた。その結果600oC時効において最も時効硬化が著しく，図1に示す様た硬さの変化を示した。最高硬さは240時問時効でえられ，この時析出物の周期は約300Aに成長している。硬さは2段硬化を示しており15分時効で急速な一段目の上昇を起している。薄膜観察によってこの段階がすでに周期100Aの微細析出物が存在していることが明らかにされた。このとき電子回折図形に規則格子反射が認められ本合金の変調構造が規則化をともたっていることを示している。実際に規則格子に特徴的な対転位が観察される（写真）∵＼（前頁より）確信するものである。しかし科学技術は日進月歩の時代である。1日も安閑としてはいられない。特に研究成果の実用的活用の而では更に一段の反省と研鐙を要するもので，応用研究から実用化への連繋移行について充分な工夫をこらし技術の綜合開発の推進確立をはからねぼならない。　金属材料研究所には有能な研究者が多数研究活動に従事されているので非常に心強く感じると共に今後の一層の発展を期待するものである。（2）高速炉用ステンレス鋼の研究（2）一高滑下の　高速炉の燃料被覆管の許容寸法は内径5．6±0．03mm，外径6．3±O．03mm，肉厚0．35±0．03mm，長さ・…士8㎜，顛度・㎜／・・・…とい／変　形　抵 抗一極めてシビアーなものである。その製造には！工程の熱間押出しと850～900oCでの焼鈍を含めた13二［二程の冷間引抜きを用いているが，前老では例えぱ約150mm直径のイソゴットを王200．C1回の押出しで内径60mm，肉厚4．5mmのチニrブに成形している。従ってこのような高撮下での変形抵抗に対して炭素濃度は如何に影響するだろうか。変形抵抗の大小は材料の加二〔性の難易の判定に役立つからであるo　変形抵枕値の測定は鍛造性試験機を用いて7，5kg－mの衝撃エネルギ＿で900．1000，u00oCで行なった。その結果は図4のごとくで，いずれの試料にも割れの発生は全くみられなかった。変形抵抗値は低温ほど高く，一定混度では炭素濃度に比例して殆んど直線的に増加して行くが，その勾配は高温像どゆるやかで，炭素濃度の相逮の影響が少なくたることが知られる。そして316鋼は304鋼より常に2．5～3kg／mm望程度変形抵抗が高い。また前報（金材技研・・一ス1968－No．4掲載）の図1で示したように淡素の固溶限は1100oCでは　　55r　　　　…表2　オーステナイト・ステソレス鋼の熱間変形抵抗　　　　　　　　　　　　　　　　（kg／mm2）皿　皿　■…　…900．C 1000．C 1互00．C種類 記号 C％稲可憎二■　…　■…　■■1　■実測 一　…　■　一　■■　■■■■■■■■■■■…　Lし＿　＿実測 言十鋼：値■…［皿L皿■…■■…■皿■■■………■値　　　値『　…　　　　　　　止　　　「　　　130－Oi29．8，26，2値■　■　…S－110．O06． 26．2 22．O 22．1　　　　　　S－210．06…系1111111易　　　　　　S＿5…O．32　　　　　　　　　　≡　　　　　　S－610－4231－8132．3127．6 28．0 23．3 23，134－8134－7129－339。垂139．4131，746，114在一1137，248．玉149．3140，229．6 24．O 24．O32．8 25．3 25．836．1 27．7 27．639．7 29．8≡29，7　　　　　　　　≡　　　　　　　　≡．．一■山一■』’一■．山．■一……．．．．．．…32．2！32．3129．亙券：ヨ券＝l1詰：l　　　l　l u　…　LS－7 O．006 28．7 25．3 25．1S－8 O，06 30．5 26，3 26．13三6系 S－g0、三1 32．玉 27．1 27．0S－100，21 4垂．5 41．9 35．9 35．3 28．1 28．8S－11 0，31 47．1 46．6 40．2 38．6 30．1 30．6S・一12 O．42 51．7 51，8≡42．2 42．2 32．9 32．60．15％までで，それ以．1二では試料のオーステナイト素地組織111コに炭化物が増加して行くが，図4中の11COoCのデータからは前報の図2中の硬さ変化にみられたような族化物の存在による大きた異常はみられず，変形抵抗に対して炭素の固溶の影響と炭化物の分敵の影響との相違がわずかであることを示している。そこで図4のデータを直線で表示すると304鋼と316鋼は各混度鋤こ勾配の異なる互いに平行た直線上の値をとるので，例えぼ316鏑の変形抵抗Kf（kg／mm2）は族素濃度C（％）　　　　　lH30415．　　1H・1・泊　45｛2・一　40阜薫　35辿剣302590ぴC　・／00ぴC／／0ぴC20L　　　O．05　　0．1O　　O．15　　0．20　　C．25　　0，30　　0，35　　0．40　　　　　　　　　　　C（％〕　図4　オーステナイト・ステンレス鋼の変形抵抗にお　　　　よぼす炭素浪度の影響（衝傑エネルギー17．5kg－m）O．45と温度丁（。C）によって次の実験式で　Kf（3ユ5戸32＿O．35（T＿900）十C｛47　　　　　　＿0，145（T＿900）｝示される。304鋼の変形抵抗値は上式の値から900oCと1000oCでは2．5kg／mm2，！至00oCでは3kg／mm2を引けぼよい。表2は実測値と上式の計算値とを示したもので，二，三の例外を除き，両老は極めてよく一致している。そこで上式のTに1200oCを用いると変形抵抗値として0，006％Cで21．5kg／mm2，0．1！％Cで21．9kg／mm2，0．42％Cで23．0kg／mm2が得られ，かかる高温度では炭素濃度の差による相違はほとんどないことが知られる。（3）クリープデ・一タシート等作成の現況　クリープデータシートとして，各種国産材料に　　が，遠3年度はまず弾性付加のないときの平滑試験ついて，従来行なってきたもののほかに，43年度　　片での試験を開始する。あらたに6鋼種を着一手することにした。41，42お　　　・一方特殊なクリープ試験としては，材料力学的よび43年度に着手したものを表1にまとめる。　　　立場から，形状効果，寸法効果，あるいは多軸応　今年度から，あらたにリラクセーショソおよび　　力の加わった場合などについて行なうものであ特殊なクリープ試験を開始する。材料に応力がか　　る。クリープにおける形状寸法効果としては試験かった状態にしておくと，時問の経1過とともに変　　片の断櫛の形が異たる場合とか，試験片の軸方向形がおこり，応力が池緩する、、こ二れをリラクセー　　の形が連続的あるいは一急激に変化する場合，またショソという。蒸気ターピソやガスタービソのポ　　試験片の全寸法が相似的に変わったり一部の寸法ルトの締付力やP　C鋼線の応力の弛緩が閲題とな　　のみが変わる場合等の試験があるが，43年度にっている。そこで，高綴におけるポルト材のリラ　　は，12Cr鋼について試験片の断面が門形，正方クセ＿ショソデータシートを求める試験として，　　形および長方形の場合のクリーブ破断試験を開始弾性付加のあるときとないときの平滑試験片，切　　する。（材料試験部）欠試験片およびボルト実体について計画している　　　　　　　　　　　　　　　　　データシート作成材料表（l1研；］堪1，42，43年痩’着手したもの）　　　　　　　　　　　　　け蚊分1系1碁談■誓）≡　　竺‘．■状　1年度　　　　　　　　　　　・、・O仙C　　≡…，…　lllイラ・帥容淵鋼板・…　　　「・l　　　　　　　　　　　l1銚：鮒1111：萎1：9881鮎紬騨滞概t≧80　’ま妻　　　　　　　　　　　・・…，・…i・・…！。。：…，・・反応容糊鰍　　　　1・・　　材　・名　1　　．．．…．．．」．、．　　　一一＿．■一一一一．一一一一一一一一板　材　SB49　SB56M…M・387D1　SUS32HP衡　材…！…　32・・c　・40い50rポィラ．熱交鱗鱗11：l1套11111機〒1蟻協ぺ難111難㍗l1灘麟11111111§撒蒙　1跳：1漱o　、。。，。。。，。。αポイラ熟交奥糊鋼鴛・W舳・・・・・…い・・…洲　1・いいooポィラ・熱交織1暮；llllζl1l：鍛諦葦絆㌧総：鮒へg88：籠8：㍗；：灘1111・榊一…M・雀…r・・・…州・・・・・…｛・・・・・・・…臓気タービン月トタ1：1径洲1駄！・・1鱗：1飢駄11：：1：：lll：：1簑簑1111鴛；1∴1二・・・…　≡ユ6％C・・蝋3％Mo！肌75い001高繍50～60畑鋳造由11　　　　　　　　　　　　　　　1…M弧・・」…％・…％・・…％Ml・…900〃1改質塔1嚇心鋳造管面僚「脇鋤搬1・・川…≡1一｛1デ／一ク，一／，（1レー／）S590　11鮒瀞蝋総、・…肌…1ガスグピン月／ブ／－／1・・…1・001搬嚇雛惚台1％・・川・・1ガスタービンlllブ！－／Incone17！3C降鍬拷艮搬繊1　　　　　　　　　　10ユ0％Z・・酬i　X45　　　　r25％Cr，ユ0％Ni，7，5％W，　　　　　　　　　．、淳彩ざξ、．；定幽J裳99＿、…．」」、、　　　　　　　　　　（通巻第ユ13別繍集発行人吉　　村　　　浩印　　刷奥村印刷株式会杜　　　東京郷予代1］枢岬巾11111！皿3’r三い番凄・努4！」4214！≡遠2143！43：43850，900．9501ガスターピソ用叶タ，ブレード　　　143800，850，900、ガスターピン用ブレード　　　　　　　　　　　143　　　　　発行所科学技術庁金属材料技術研究所　　　　　　　　　　　　　　　　　　　東京都目黒区中目黒2丁目3番王2号　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　電言舌同黒（719）2271（代表）（14）